◎本报记者 金 凤
如何保养“中国天眼”FAST（500米口径球面射电望远镜）馈源舱钢索滑车，让其顺畅滑动，保障馈源舱正常工作，让FAST捕捉到更多的宇宙信号，是东南大学土木工程学院教授郭正兴现在昼思夜想的问题。最近，团队提交给国家天文台的技术方案刚刚结束论证。
郭正兴团队与FAST结缘于2011年，在FAST建设期间，该团队承担了FAST索网工程的预研工作、参与高性能钢索研制，并协助解决了大跨度索网安装的技术难题。
东南大学土木工程学院始肇于茅以升先生在100年前倡导建立的国立东南大学土木工程系。在历史中赓续传统，在创新中锐意进取，近年来，东南大学土木工程学院的学者们参与了FAST、中国登月工程、杭州湾跨海大桥、卡塔尔世界杯教育城场馆等重大工程，成功解决了大跨房屋结构、大型综合体、桥梁结构、特种结构等200多项重大工程中的关键技术难题。
“我们正积极布局土木工程学科的交叉与融合，寻找学科发展新的增长点，并希望通过科技手段推动学科高质量发展，为提升城市安全能力，提高土木工程技术的智慧化、绿色低碳发展而不懈追求。”东南大学土木工程学院院长郭彤说。
用先进工程结构与材料托举基建强国
在2022年卡塔尔世界杯期间，有“沙漠钻石”之称的卡塔尔教育城体育场以其美轮美奂的造型引起世界瞩目。体育场屋盖索结构的建造技术方案便出自东南大学土木工程学院教授郭正兴、罗斌团队。
“改革开放以来，建设大跨度的桥梁、公共和工业建筑成为趋势。如何利用预应力新材料、新结构和新工艺，让大跨度结构安全、耐久，成为研究热点。”东南大学教授、国家预应力工程技术研究中心主任吴京介绍，历经半个多世纪的发展，东南大学预应力研究在徐百川教授、吕志涛院士、孟少平教授等学者的带领下，在混凝土构件的预应力效应、现代预应力结构的性能和理论等方面进行科技创新。
重大土木工程结构正在向超高、超深、超长、超大等方向发展，这对现代土木工程结构的设计、施工、维护等各方面提出了新的要求。
“装配式混凝土结构能像造汽车、搭积木一样建房子，用拼接或者定制化的方式建造建筑。用这种施工方式建造的建筑质量高、工期短、能耗小、绿色低碳。”东南大学教授冯健介绍，近20年来，该院创新研发了多种高性能装配式混凝土结构体系，在8度地震区的应用超500万平方米，提升装配效率300%、抗震能力200%。其间，该学院还主编出版了国内首套“新型建筑工业化”丛书，获评首批国家装配式建筑产业基地，技术成果应用累计超过1200万平方米。
工程材料堪称建筑的血肉。东南大学教授、玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合工程研究中心主任吴智深团队创立了我国高性能玄武岩纤维生产及其工程结构应用技术及标准化体系，成果在大湾区黄茅海跨海通道大桥、深中通道、南京长江大桥加固等多个重大工程中应用。
用智慧建造与运维守护城市安全生命线
运用人工智能、大数据分析等智慧化监测手段，为建筑、桥梁的建造和运维实时“体检”，可以让城市生命线更加安全、稳固。李爱群教授创立的东南大学结构健康监测研究所，是国内最早开展结构智慧化监测研究和实践的团队之一。如今，学者们为城市生命线的守护注入更多智慧“基因”。
在东南大学土木工程学院，有一只“千里眼”可以实时监测200多公里外的宿迁钟吾中学体育馆的建筑安全。“我们在体育馆的易损部位和关键承重部位安装了94个传感器，借助地理信息系统和三维激光扫描，为体育馆进行数字建模。在此基础上，用无监督深度学习网络，解读分析体育馆每日的结构动态数据。”郭彤介绍，一旦发现震动超出阈值，或者体育馆结构有损伤，系统将发出预警。
记者了解到，该系统的核心技术在今年4月荣获第48届日内瓦国际发明展特别嘉许金奖。
在建筑安全方面防患于未然的同时，用智能化手段为桥梁、水利等基础设施“问诊”，既关系到城市交通动脉的通行能力，也关乎灾害应急事件的处置效率。东南大学教授、智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心主任吴刚团队，面向地震、地质、洪涝等自然灾害下水工建筑物应急检测与处置需求，研发了300米级深水大坝与长距离输水建筑物灾后水下应急检测修复作业装备。其中水下检测修复一体化机器人，能实现自主移动和避障、高精度遥操作控制、水下微缺陷损伤修复。
一枝独放不是春，东南大学教授徐赵东团队攻关的可重复着陆减振和月基装备体—足/机具—月壤耦合动力学研究，为无人月球科研站的构建奠定了理论和技术基础；龚维明教授和戴国亮教授创建的深基础自平衡法承载力测试成套技术，荣获国家技术发明奖二等奖，已在港珠澳大桥、马尔代夫马累—机场岛跨海大桥等重大工程中推广应用……
百年光阴荏苒，一代代东南大学土木人以科技报国的热望，将对土木工程的热爱与追求，刻入苍茫宇宙、写进山川大地，用钢筋水泥撑起基建强国的脊梁。
2023-10-23【科技日报】
